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Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von
Briketts mit hoher Grünfestigkeit
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Ergebnisse bei dem angeführten-Verfahren gemäss dem älteren Vorschlag vor allem dann wesentlich ver- bessern lassen, wenn die zur Brikettierung bestimmte Mischung erst nach einer gewissen Verweilzeit zu
Briketts verpresst wird, da die Einschaltung einer Verweilzeit für die Grünfestigkeit der Briketts und damit für die Gleichmässigkeit des Sinterungsgrades des mit Hilfe dieser Briketts erhaltenen Sinterproduktes von erheblicher Bedeutung ist.
Darüber hinaus wurde gefunden, dass das Verfahren gemäss dem älteren Vor- schlag bei Anwendung einer Verweilzeit für die zu brikettierende Mischung ganz allgemein und nicht nur im Falle der Herstellung von Sintermagnesit einen beachtlichen Fortschritt vor allem in Hinblick auf die
Grünfestigkeit von Briketts mit sich bringt.
Demgemäss betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Briketts mit hoher Grünfestigkeit unter Verwendung von Bindemitteln, welches in seinem Wesen darin besteht, dass das zu brikettierende Material in feinverteilter Form mit beim Brennen von Magnesit anfal- lendem Flugstaub, vorzugsweise beim Brennen von Magnesit im Drehofen anfallendem Flugstaub, und neutral oder basisch reagierenden Salzen bzw. deren Lösungen, insbesondere Magnesiumsulfat, vorzugs- weise Kieserit oder Bittersalz, gegebenenfalls unter Zusatz von Ammonsulfat und/oder Sulfitablauge oder wässerigen Lösungen von Zellpech, in Abwesenheit von sauer reagierenden Salzen oder deren Lösungen vermischt wird und die auf diese Weise erhaltene Mischung erst nach einer bestimmten Verweilzeit zu
Briketts verpresst wird und diese dann zweckmässig einer Nachhärtung unterworfen werden.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren dieser Art, bei welchem als Ausgangsmaterial natürliche oder synthetische Magnesiumverbindungen, die beim Brennen Magnesia liefern, insbesondere durch Flotation von Verunreinigungen befreiter Rohmagnesit, verwendet werden. Der Flugstaub. kann in Mengen bis zu 30Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von 5 bis 20Gew.-lo, bezogen auf das Trockengewicht der Mischung von zu brikettierendem Gut und Staub, zugesetzt werden, und Magnesiumsulfat bzw. Magnesiumsulfat und
Ammonsulfat zusammen können in Mengen von 0, 25 bis 5, vorzugsweise 1-2 Gel.-%, bezogen auf die
Menge an zu brikettierendem Material und Flugstaub, verwendet werden. Die Feuchtigkeit des zu briket- tierenden Gutes beträgt nach der Entwässerung, die z.
B. durch Zentrifugieren erfolgen kann, im allge- meinen 4-8%. Bei grösserer Feuchtigkeit des zur Brikettierung bestimmten Materials können Magnesiumsulfat bzw. Magnesiumsulfat und Ammonsulfat in fester Form zugesetzt werden. Im allgemeinen jedoch wird das Magnesiumsulfat bzw. Magnesiumsulfat Ammonsulfat in Form einer Lösung, vorzugsweise einer solchen von 26 bis 300 Bé, verwendet. Eine Mischung dieser Art lässt sich auch ohne Anwendung zusätzli- cher Massnahmen ohne weiteres zu Briketts guter Festigkeit verpressen, die hinsichtlich ihrer mechanischen Widerstandsfähigkeit den ansonst üblichen Briketts überlegen sind.
Wie bereits oben erwähnt worden ist, besteht nun ein wesentliches Kennzeichen der Erfindung darin, dass die zu brikettierende Mischung, d. h. also die Pressenmischung, erst nach einer Verweilzeit zu Briketts verpresst wird, da sich hiedurch noch festere Briketts erhalten lassen als bei sofortigem Verpressen der Mischung. Während der Verweilzeit neigt die Pressenmischung stark zur Anbackung, und dadurch können sich Schwierigkeiten beim Ausbringen der Mischung aus dem betreffenden Behälter ergeben ; diese Schwierigkeiten lassen sich jedoch, wie ferner gefunden wurde, dann vermeiden und damit alle Vorteile der Verweilzeit ausnutzen, wenn während der Verweilzeit eine mechanische Bewegung des Gutes erfolgt.
Ein weiteres bedeutendes Merkmal der Erfindung besteht daher darin, dass die zu brikettierende Mischung während der Verweilzeit in einem Verweilbunker gerüttelt und dadurch ein Anbacken verhindert wird. Ein für diesen Zweck geeigneter Verweilbunker kann aus einzelnen, übereinander angeordneten, konischen und unabhängig voneinander rüt- telbaren Segmenten aufgebaut sein. Die Bezeichnung "Segment" ist daher nicht in engem Sinneaufzufas- sen, sondern es sind darunter Abschnitte bzw. Schüsse mit an sich beliebigen Umrissformen zu verstehen.
Zweckmässig soll jedes Segment einen oder mehrere, vorzugsweise zwei Vibratoren aufweisen ; bei jeweils zwei übereinander liegenden Segmenten können dann die Vibratoren abwechselnd gegeneinander versetzt, z. B. diametral gegenüberliegend angeordnet sein, oder auch um einen andern Winkel, z. B. um jeweils 60 oder 900, versetzt sein, wodurch eine allseitig homogene Rüttelung begünstigt wird. Die Rüttelung bzw. Vibration ist zweckmässig eine Auf- und Abwärts (Vertikal-) -Bewegung.
Das unterste Segment des Verweilbunkers ist mit einem Austragsegment, d. h. einem Segment, aus welchem das Ausbringen des Materials erfolgt, verbunden, das einen zentral gelegenen und gegebenenfalls bis in das unterste Segment hinaufreichenden mitvibrierenden Ablaufkegel aufweist und von einem an seinem unteren Ende mit einer Austragsöffnung versehenen Bodensegment umgeben ist. Das Ausbringen der Pressenmischung kann vorteilhaft z. B. auf die Weise erfolgen, dass das Bodensegment zentral innerhalb der Austragsöffnung eine Vertikalwelle aufweist, die in an sich bekannter Weise mit einem horizontalen Abstreifmesser zum Ausbringen des Gutes ausgestattet ist.
Die Einhaltung einer Verweilzeit für die Pressenmischung gewährleistet nicht nur die Gewinnung von wesentlich besseren Briketts, sondern hat ferner noch die Vorteile, dass die Zuteilung zu den Pressen
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leichter regelbar ist und der Ausstoss bzw. die Ablösung aus den Pressformen besser erfolgt und dass dadurch der Anteil an Vollbriketts unter gleichzeitiger Verminderung von Bruch beträchtlich erhöht wird. Durch die Vibration erfolgt eine gewisse Vorverdichtung des Materials, so dass dann in der Presse dichtere Briketts erhalten werden. Der Betrieb des Verweilbunkers geschieht kontinuierlich, indem bei mehr oder minder gefülltem Bunker Materialzufuhr und Austrag etwa gleichgehalten werden. Die Verweilzeit des Materials im Bunker hängt somit von der jeweiligen Füllhöhe ab und ist durch sie regelbar.
Im allgemeinen kommen
Verweilzeiten von 30 bis 60 min in Betracht, jedoch sind fallweise auch längere Verweilzeiten erforderlich.
Nach der Verweilzeit wird die Mischung des zu brikettierenden Materials der Pressenaufgabevorrich- tung (im folgenden kurz"Pressenaufgabe"genannt) und somit der Presse zugeführt. Zu diesem Zweck kann das Material vom Verweilbunker mit Hilfe eines Förderbandes und anschliessend einer in einem Schnecken- trog laufenden Förderschnecke bis zur Pressenaufgabe befördert werden. Gemäss einer besonderen Aus- führungsform der Erfindung wird eine stark vibrierende Pressenaufgabe verwendet. Dies hat den Vorteil, dass durch die Vibration an sich die Zuteilbarkeit zu den Pressen ermöglicht, der Austrag aus den Pressen verbessert und ferner die Gefahr des Auftretens von Brikettbruch vermindert und dadurch gleichzeitig der Erhalt eines höheren Prozentsatzes an Vollbriketts gewährleistet wird. Es werden also selbst ohne Anwendung einer Verweilzeit für die zu brikettierende Mischung bzw.
Pressenmischung durch die Benutzung einer stark vibrierenden Pressenaufgabe erhebliche Vorteile erreicht. Besonders günstig ist das Ergebnis jedoch dann, wenn die Massnahmen einer Verweilzeit und einer stark vibrierenden Pressenaufgabe kombiniert angewendet werden.
Die Durchführung dieser Ausführungsform des Verfahrens kann auf einfache Weise mit Hilfe einer Vorrichtung erfolgen, die eine Pressenaufgabe und einen Schneckentrog mit einer Förderschnecke aufweist, an dessen einem Ende das zu brikettierende Gut zugespeist wird. Der Schneckentrog hat dann eine oder mehrere Ausnehmungen zwecks Entnahme des Gutes für die Pressen. Die Pressenaufgabe, die, wie sich aus den obigen Ausführungen ergibt, mit Vibratoren ausgestattet ist, weist zweckmässig einen oberen Aufgabetrichter, einen unterhalb des oberen Aufgabetrichters angeordneten und den unteren Teil desselben umschliessenden unteren Aufgabetrichter und ferner einen Einlaufstutzen, der an den unteren Aufgabetrichter angeschlossen und mit dem oberen Aufgabetrichter z. B. mit Hilfe von Stegen verbunden ist, auf.
Dabei müssen, um Verstopfungen durch das leicht backende Material zu verhindern, die oberen Kanten des oberen Aufgabetrichters in der Ausnehmung des Trogbodens liegen und mit den Kanten der Ausnehmung des Trogbodens in einer Ebene, also bündig, angeordnet sein, wobei zwischen den betreffenden Kanten des Aufgabetrichters und des Trogbodens zwecks ungehinderter Durchführung der Vibration ein schmaler Zwischenraum verbleibt. An die die Ausnehmung des Trogbodens begrenzenden Kanten können unten an den Trogboden Prallwände anschliessen, die den oberen Aufgabetrichter demnach allseits umgeben. Der Betrieb geht so vor sich, dass der Schneckentrog sowie die daran angeschlossenen Aufgabetrichter und Stutzen stets mit Material gefüllt sind.
In dem Masse, wie am unteren Ende des Stutzens Material für die Pressen entnommen wird, rutscht es aus dem Schneckentrog nach, während der Überschuss mit Hilfe eines Überlaufes in den Kreislauf rückgeführt wird.
Die nach dem Verpressen vorliegenden und an sich bereits fertigen Briketts werden dann zweckmässig einer Nachhärtung unterworfen, indem sie mehrmals der Einwirkung von kohlendioxydhaltigen Rauchga-
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besten Ergebnisse bei der Nachhärtung werden dann erzielt, wenn die Briketts in einer möglichst gleichmässigen, nicht zu hohen Schicht auf einem Härterost mit den Rauchgasen behandelt werden. Hiebei ist für die Härtebehandlung eine Mindestdauer von Bedeutung, die jeweils materialabhängig ist ; besonders günstig ist es im allgemeinen und insbesondere im Falle. der Verwendung von Briketts aus magnesialiefemdem Material, wenn die Nachhärtung während eines Zeitraumes von etwa 30 bis 60 min durchgeführt wird.
Eine noch weitere Steigerung der Festigkeit der Briketts lässt sich erreichen, wenn diese nach der Nachhärtung einer Nachbehandlung durch Besprühen bzw. Bespritzen mit Wasser unterworfen werden.
Aus Gründen der Vollständigkeit ist festzuhalten, dass bei der Nachhärtung anfallende Bruchstücke, insbesondere Härterostdurchfall, zweckmässig zusammen mit dem beim Pressen der Briketts anfallenden Brikettbruch, wieder zur Pressenaufgabe zurückgeführt und dadurch einer Verwendung zugänglich gemacht werden können. Ein Zusatz von solchem Härterostdurchfall bzw. Brikettbruch wirkt sich günstig für die Festigkeit der Briketts aus.
Auch bezüglich der Nachhärtung ist festzuhalten, dass diese bereits für sich allein angewendet, d. h. also im Falle eines Materials, das ohne Verweilzeit oder Anwendung sonstiger Massnahmen brikettiert
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worden ist, bei mehrmaliger Einwirkung von kohlendioxydhaltigen Rauchgasen, insbesondere Abgasen aus einem Drehofen zum Brennen von Magnesit, zu Briketts mit sehr hoher Festigkeit bzw. zu einer grossen
Steigerung der Festigkeit der Briketts führt. Die besten Ergebnisse werden allerdings dann erhalten, wenn alle die angeführten Massnahmen gleichzeitig angewendet werden.
Zu Vergleichszwecken kann an dieser
Stelle angeführt werden, dass die Einschaltung einer Verweilzeit eine Erhöhung der grünen Punktdruckfe- stigkeit von Briketts imDurchschnitt um 1000/0bewirkt und dass die Nachhärtung der Briketts eine Erhöhung der Punktdruckfestigkeit um 500-8000/0 zur Folge hat. Daraus ist zu ersehen, dass bei gleichzeitiger Ein- schaltung einer Verweilzeit und einer Nachhärtung die Erhöhung der Punktdruckfestigkeit sehr beträchtlich ist und damit die Bildung von störendem Feinanteil durch Abrieb während des nachfolgenden Sinterbrandes auf ein Minimum herabgesetzt wird.
Als Härterost für die Nachhärtung kann gemäss der Erfindung ein auf Rollen gelagertes Drahtösenglie- derband verwendet werden, das mit den darauf aufgebrachten Briketts mit verschiedenen Bandgeschwindig- keiten gefahren werden kann, so dass eine variable Gasführung und die Anwendung beliebiger Gasmengen ermöglicht ist. Zu dem Härterost werden über eine Leitung, in der zweckmässig ein Elektrofilter angeord- net ist, von einer Rauchgasquelle, vorzugsweise einem Drehofen zum Brennen von Magnesit, Rauchgase zugeführt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform durchläuft der Härterost eine im folgenden als "Härte- rostanlage"bezeichnete Anlage, die aus jeweils mehreren Kammern bestehende Abteile aufweist, in wel- chen die Rauchgase durch das nachzuhärtende Gut abteilungsweise abwechselnd in einem Abteil von unten nach oben und im benachbarten Abteil von oben nach unten durchströmen. Zur Sammlung der jeweils von einem zweiten Abteil abströmenden Rauchgase ist eine Abzugsleitung vorgesehen, die mit einer Zuleitung zum nächsten Abteil verbunden ist und gegebenenfalls mit einem Ventilator bzw. Gebläse zur Aufrecht- erhaltung der erforderlichen Strömungsenergie der Gase ausgestattet ist.
Aus dem letzten Abteil der Härterostanlage werden die Rauchgase durch eine Endabzugsleitung abgezogen und gegebenenfalls mit Hilfe eines Ventilators einem Abzugskamin zugeführt.
Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Fig. 1 zeigt eine beispielsweise Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verweilbunkers im Vertikalschnitt.
Fig. 2 veranschaulicht eine Pressenaufgabe mit Förderschnecke in perspektivischer Ansicht. Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Härterostanlage. Fig. 4 zeigt die Härterostanlage im Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 5. Die Fig. 5 und 6 zeigen einen Längsschnitt durch die Härterostanlage nach der Linie V-V in Fig. 4 bzw. einen Horizontalschnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 5.
Der in Fig. 1 dargestellte Verweilbunker für die Pressenmischung besteht aus fünf Segmenten 1, 2,3, 4, 5. Die Pressenmischung wird von oben her (Pfeile M) eingebracht. Die oberen drei Segmente 1, 2 und 3 sind mittels Konsolwinkeln 6 auf über den Umfang verteilten elastischen Druckklötzen 7 befestigt, die auf schematisch angedeuteten ortsfesten Tragteilen 8 aufliegen. Jedes dieser drei Segmente ist mit zwei Vibratoren 9 verbunden, wobei die Vibratoren der verschiedenen Segmente über den Umfang verteilt versetzt angeordnet sind und die Segmente Vertikalschwingungen ausführen. In Fig. 1 ist zur Vereinfachung für jedes Segment nur ein Vibrator 9 eingezeichnet. Diese Segmente sind nach unten leicht konisch erweitert.
Das unterste Vibratorsegment 3 ist mit einem Austragsegment 4 fest verbunden, welches nach unten leicht konisch verengt ist und die Pressenmischung in Richtung der Pfeile a in einen Austragstutzen 10 abgibt, der an der Unterseite des Bunkerbodens bzw. Bodenteiles 11 angesetzt ist. Auf dem Bodenteil 11 steht ein Bodensegment 5, welches das Austragsegment 4 aussen umgibt. Im Austragsegment 4 ist koaxial mit diesem ein mitschwingender Ablaufkegel 12 angeordnet, der durch radiale Stegbleche 13 am Austragsegment verankert ist.
Das Bodensegment 5 ist mittels Konsolen 14 am Rande eines Schachtes 15 befestigt. Unter dem Austragstutzen 10 läuft ein endloses Förderband 16, welches die Pressenmischung zu einer Pressenaufgabevorrichtung (Pfeile b) führt. Das Förderband läuft in der in Fig. 1 durch Pfeile angegebenen Richtung.
Um das Austragen zu ermöglichen, ist im Bodensegment ein Abstreifmesser 17 vorgesehen, dessen Welle 18 in einem Lager 19 im Austragstutzen und in einem Lager 20 im Inneren des Ablaufkegels 12 gelagert ist. Die beiden Lager werden durch Stegbleche 21 bzw. 22 getragen. Der Antrieb des Abstreifmessers 17 erfolgt durch eine von aussen her in Drehung versetzte Welle 23 über zwei Kegelräder 24 und 25, welche zweckmässig durch ein Schirmblech 26 gegen Verschmutzung geschützt sind. Mit Hilfe eines Regelgetriebes kann die Drehzahl des Messers und damit die Austragmenge beliebig variiert werden. Ohne Austragmesser ist ein Austragen des Materials praktisch nicht möglich.
Das Förderband führt die Pressenmischung einer Beschickungseinrichtung für die Pressenaufgabe zu.
Diese Beschickungseinrichtung weist nach Fig. 2 eine auf einer angetriebenen Welle 27 angeordnete Förderschnecke 28 auf, die in einem Schneckentrog 29 drehbar gelagert ist.
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Ein Schneckentrog ist in der Lage, mehrere, z. B. zwei Pressenaufgaben, mit Material zu versorgen. Die Öffnungen für die Aufgabetrichter sind hintereinander angeorunct uuu am bnde 29a des Troges befindet sich ein Überlauf 29b zwecks Rückführung des dann noch überschüssigen, in Richtung des Pfeiles bewegten
Materials in den Kreislauf. In Fig. 2 ist der Einfachheit halber nur ein Aufgabetrichter 30 gezeigt, welcher an den Schneckentrog 29 anschliesst. Der Schneckentrog hat an dieser Stelle einen Ausschnitt 31, der etwas grösser bemessen ist als der Umfang des oberen Aufgabetrichters, so dass der Trichter durch einen
Vibrator ungehemmt in Schwingungen versetzt werden kann.
Wenn Pressenmischung durch den Spalt neben dem oberen Aufgabetrichter, also zwischen dem Schnek- kentrog 29 und dem Aufgabetrichter 30, durchfällt, so wird dieses Material von Prallwänden 32 aufgefangen und dem unteren Aufgabetrichter 33 zugeführt, von wo es zugleich mit dem durch den oberen Auf ga- betrichter zugespeisten Material einem Einlaufstutzen 34 zugeführt wird, aus dem die Mischung unmittel- bar in die Presse gelangt. Der obere Aufgabetrichter ist mit dem Einlaufstutzen 34 durch stabartige
Stützen bzw. Stege 34'verbunden.
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mern 35 auf. Als Härterost bzw. für den Transport der Briketts in der Härterostanlage ist ein endloses
Drahtösengliederband 36 vorgesehen, welches von Rollen 37 getragen wird und im unteren Teil des Här- terostes zurückläuft.
Jede der Kammern 35 ist oben durch eine Haube 38 bedeckt ; an die Hauben schliessen Rohre 39a,
39b, 39c, 39d an, welche gruppenweise mit oberen Sammelrohren 40, 40'verbunden sind. An den Seiten- wänden 41 sind Rohre 53,54, 58,59 angeschlossen, welche gruppenweise mit seitlichen Sammelroh- ren 43,44, 45, 46 verbunden sind. Das Härterostgehäuse ist durch Gestellfüsse 47 am Boden abgestützt.
Bei der Nachhärtung der Briketts werden aus einer Rauchgasquelle, z. B. einem Drehofen, in dem
Magnesit gebrannt wird, heisse Rauchgase abgezogen und durch Rohre 48 einem Elektrofilter 49 zugeführt, aus dem die Gase durch ein Rohr 50 einem Ventilator 51 zugeleitet werden, der sie durch ein Rohr 52 dem Sammelrohr 43 zuführt. Die Gase strömen dann durch die Rohre 53 von der Seite her in die Kam- mern 35 des Abteils 1, bestreichen hier die Briketts von unten nach oben und verlassen die Kammern durch die Abzugsrohre 39a, strömen durch das Sammelrohr 40, die Rohre 39b, bestreichen in den Kammern 35 des Abteils II die Briketts von oben nach unten und verlassen diese Kammern durch die seitlichen Rohre 54 zum Sammelrohr 44.
Die Gase gelangen nun durch eine Abzugsleitung 55 zum Gebläse 56, welches die Gase durch ein Rohr 57 in das Sammelrohr 45 drückt. Von hier strömen die Gase durch die seitlichen Rohre 58 in die Kam- mern 35 des Abteils III, bestreichen die Briketts von unten nach oben, ziehen durch die Rohre 39c in das obere Sammelrohr 40', von hier durch die Rohre 39d in die Kammern 35 des Abteils IV, bestreichen In diesen die Briketts von oben nach unten und strömen durch die seitlichen Rohre 59 in das Sammelrohr 46 ab. Aus diesem werden die Gase durch einen Ventilator oder Exhaustor 61 über die Abzugsleitung 60 abgesaugt und durch die Endabzugsleitung 62 einem Kamin 63 zugeführt. In den Rohren 53 können Drosselklappen 64 angeordnet sein, um die Gasströmung zu regeln. Ebenso können auch in den andern Rohren, Sammelrohren und Leitungen Drosselklappen bzw. Ventile vorhanden sein.
Die Druckverhältnisse in der Härterostanlage werden zweckmässig so geregelt, dass an ihrem Beginn und an ihrem Ende ein Druck von j : 0 mm Wassersäule gegenüber der Atmosphäre herrscht. Dadurch wird erreicht, dass ein Zutritt von Falschluft ohne besondere Abdichtungsmassnahmen vermieden wird. Die Einstellung kann z. B. so geschehen, dass auf der Ansaugseite des Ventilators 51 (Rohr 50) ein Druck von - 200 mm Wasser herrscht, auf der Druckseite (Rohr 52) etwa + 10 mm. Infolge des Druckabfalles bis zu den ersten Kammern der Härterostanlage beträgt der Druck dort dann etwa 10 mm. Die weiteren Drucke können z.
B. im Rohr 55 bei - 80 mm, im Rohr 57 bei +30 mm, im Rohr 60 bei - 30 mm und im Rohr 62 bei + 10 mm Wassersäule liegen, so dass der Druck in den letzten Kammern des Härterostes wieder 10 mm gegenüber der Atmosphäre beträgt.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann verschiedenartig abgewandelt werden.
Der Verweilbunker kann verschieden viele Segmente haben, und die Vibratoren können verschiedenartig versetzt sein.
Bei der Pressenaufgabe können an den Schneckentrog ein oder mehrere Aufgabetrichter angeschlossen sein.
Die Härterostanlage kann mehr als vier Abteile mit mehr oder weniger als je fünf Kammern haben und die Führung der Rauchgase kann variiert werden.
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Processes and devices for the production of
Briquettes with high green strength
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According to the older proposal, the results of the above-mentioned process can be significantly improved if the mixture intended for briquetting only becomes effective after a certain dwell time
Briquettes is pressed because the inclusion of a dwell time for the green strength of the briquettes and thus for the evenness of the degree of sintering of the sintered product obtained with the help of these briquettes is of considerable importance.
In addition, it was found that the process according to the older proposal, when using a dwell time for the mixture to be briquetted, quite generally and not only in the case of the production of sintered magnesite, a considerable advance, especially with regard to the
Brings green strength of briquettes with it.
Accordingly, the invention relates to a method for producing briquettes with high green strength using binders, the essence of which is that the material to be briquetted in finely divided form with flue dust accumulating when burning magnesite, preferably when burning magnesite in a rotary kiln resulting fly dust, and neutral or basic reacting salts or their solutions, especially magnesium sulfate, preferably kieserite or Epsom salt, optionally with the addition of ammonium sulfate and / or sulfite waste liquor or aqueous solutions of cell pitch, in the absence of acidic salts or their solutions is mixed and the mixture obtained in this way only after a certain residence time
Briquettes is pressed and these are then expediently subjected to post-curing.
In particular, the invention relates to a process of this type, in which natural or synthetic magnesium compounds are used as starting material, which produce magnesia on firing, in particular raw magnesite freed from impurities by flotation. The fly ash. can be added in amounts of up to 30% by weight, preferably in amounts of 5 to 20% by weight, based on the dry weight of the mixture of material to be briquetted and dust, and magnesium sulfate or magnesium sulfate and
Ammonium sulfate together can be used in amounts of 0.25 to 5, preferably 1-2 gel .-%, based on the
Amount of material to be briquetted and fly dust. The moisture of the goods to be briquetted is after dewatering, the z.
B. can be done by centrifugation, generally 4-8%. If the material intended for briquetting is more humid, magnesium sulphate or magnesium sulphate and ammonium sulphate can be added in solid form. In general, however, the magnesium sulfate or magnesium sulfate ammonium sulfate is used in the form of a solution, preferably one of 26 to 300 Be. A mixture of this type can easily be pressed into briquettes of good strength, even without the use of additional measures, which are superior to the otherwise customary briquettes with regard to their mechanical resistance.
As has already been mentioned above, an essential characteristic of the invention is that the mixture to be briquetted, i. H. that is, the press mixture is pressed into briquettes only after a dwell time, since this means that even stronger briquettes can be obtained than when the mixture is pressed immediately. During the dwell time, the press mixture has a strong tendency to caking, and this can lead to difficulties in discharging the mixture from the container in question; However, as has also been found, these difficulties can then be avoided and thus all the advantages of the dwell time can be used if the material moves mechanically during the dwell time.
Another important feature of the invention is therefore that the mixture to be briquetted is vibrated during the dwell time in a dwell bunker, thereby preventing caking. A dwell bunker suitable for this purpose can be built up from individual, superimposed, conical segments that can be vibrated independently of one another. The designation “segment” is therefore not to be construed in a narrow sense, but rather it is to be understood as meaning sections or shots with any outline shape.
Each segment should expediently have one or more, preferably two, vibrators; with two segments lying one above the other, the vibrators can then be alternately offset from one another, e.g. B. be arranged diametrically opposite, or at a different angle, z. B. be offset by 60 or 900 each, which promotes a homogeneous vibration on all sides. The shaking or vibration is expediently an up and down (vertical) movement.
The lowest segment of the dwell bunker is equipped with a discharge segment, i.e. H. a segment from which the discharge of the material takes place, which has a centrally located and optionally reaching up to the lowest segment, co-vibrating drainage cone and is surrounded by a bottom segment provided with a discharge opening at its lower end. The application of the press mix can be advantageous for. B. be done in such a way that the bottom segment has a vertical shaft centrally within the discharge opening, which is equipped in a manner known per se with a horizontal scraper for discharging the material.
Maintaining a dwell time for the press mix not only ensures that significantly better briquettes are obtained, but also has the advantages of being allocated to the presses
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is easier to regulate and the ejection or detachment from the molds takes place better and that the proportion of full briquettes is thereby considerably increased with a simultaneous reduction in breakage. The vibration causes a certain pre-compression of the material, so that denser briquettes are then obtained in the press. The dwell bunker is operated continuously, with the material supply and discharge being kept roughly the same when the bunker is more or less full. The dwell time of the material in the bunker therefore depends on the respective filling level and can be regulated by it.
Generally come
Residence times of 30 to 60 minutes are possible, but longer residence times are sometimes necessary.
After the dwell time, the mixture of the material to be briquetted is fed to the press feed device (hereinafter referred to as “press feed” for short) and thus to the press. For this purpose, the material can be conveyed from the dwell bunker with the help of a conveyor belt and then a conveyor screw running in a screw trough to the press feed. According to a particular embodiment of the invention, a strongly vibrating press task is used. This has the advantage that the vibration itself enables allocability to the presses, improves the discharge from the presses and furthermore reduces the risk of briquette breakage, thereby ensuring that a higher percentage of full briquettes is obtained at the same time. So even without applying a dwell time for the mixture to be briquetted or
Press mixing achieved considerable advantages through the use of a strongly vibrating press task. However, the result is particularly favorable if the measures of a dwell time and a strongly vibrating press task are used in combination.
This embodiment of the method can be carried out in a simple manner with the aid of a device which has a press task and a screw trough with a conveyor screw, at one end of which the material to be briquetted is fed. The screw trough then has one or more recesses for the purpose of removing the goods for the presses. The press feed, which, as can be seen from the above, is equipped with vibrators, expediently has an upper feed hopper, a lower feed hopper arranged below the upper feed hopper and enclosing the lower part of the same, and also an inlet connection which is connected to the lower feed hopper with the upper feed hopper z. B. is connected by means of webs on.
In order to prevent clogging by the slightly baking material, the upper edges of the upper feed hopper must lie in the recess of the trough bottom and be arranged flush with the edges of the recess of the trough bottom, with the relevant edges of the feed hopper between them and the trough bottom for the purpose of unhindered implementation of the vibration, a narrow space remains. At the edges delimiting the recess of the trough bottom, baffle walls can connect to the bottom of the trough bottom, which accordingly surround the upper feed hopper on all sides. The operation proceeds in such a way that the screw trough and the feed hopper and nozzle connected to it are always filled with material.
As material for the presses is removed from the lower end of the nozzle, it slides out of the screw trough, while the excess is fed back into the cycle with the help of an overflow.
The briquettes that are present after pressing and are already finished are then expediently subjected to post-hardening by being exposed to smoke gas containing carbon dioxide several times.
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The best results in post-curing are achieved when the briquettes are treated with the smoke gases in a layer that is as even as possible and not too high on a hardening grate. A minimum duration is important for the hardening treatment, which depends on the material; it is particularly favorable in general and in particular in the case. the use of briquettes made of magnesia-retardant material if the post-curing is carried out for a period of about 30 to 60 minutes.
An even further increase in the strength of the briquettes can be achieved if, after post-curing, they are subjected to an after-treatment by spraying or spraying with water.
For the sake of completeness, it should be noted that fragments resulting from post-curing, in particular hardening rust diarrhea, can usefully be returned to the press task together with the briquette fragments resulting from pressing the briquettes and thus made available for use. An addition of such hardening rust diarrhea or briquette breakage has a beneficial effect on the strength of the briquettes.
With regard to post-curing, it should also be noted that this has already been applied on its own, i.e. H. that is, in the case of a material that briquettes without any dwell time or other measures
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has been, with repeated exposure to carbon dioxide-containing smoke gases, in particular exhaust gases from a rotary kiln for burning magnesite, to briquettes with very high strength or to a large one
Increasing the strength of the briquettes leads. However, the best results are obtained when all of the measures listed are applied at the same time.
For comparison purposes, this
It should be stated that the inclusion of a dwell time increases the green point compressive strength of briquettes on average by 1000/0 and that post-curing of the briquettes increases the point compressive strength by 500-8000 / 0. It can be seen from this that with simultaneous inclusion of a dwell time and post-curing, the increase in the point compressive strength is very considerable and thus the formation of disruptive fines due to abrasion during the subsequent sinter firing is reduced to a minimum.
According to the invention, a wire eyelink tape mounted on rollers can be used as the hardening grate for post-hardening, which can be driven with the briquettes attached to it at different belt speeds, so that a variable gas flow and the use of any gas quantity is possible. To the hardening grate, flue gases are fed from a flue gas source, preferably a rotary kiln for burning magnesite, via a line in which an electrostatic precipitator is expediently arranged.
In a preferred embodiment, the hardening grate runs through a system, hereinafter referred to as "hardening grate system", which has compartments each consisting of several chambers in which the flue gases through the material to be post-hardened alternately in one compartment from bottom to top and in the adjacent one Flow through the compartment from top to bottom. To collect the flue gases flowing off from a second compartment, a discharge line is provided which is connected to a feed line to the next compartment and, if necessary, is equipped with a fan or blower to maintain the required flow energy of the gases.
The flue gases are drawn off from the last compartment of the hardening grate system through an end exhaust line and, if necessary, fed to an exhaust chimney with the help of a fan.
The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings. Fig. 1 shows an exemplary embodiment of a dwell bunker according to the invention in vertical section.
Fig. 2 illustrates a press task with a screw conveyor in a perspective view. 3 is a schematic representation of a hardening grate installation according to the invention. 4 shows the hardening grate system in cross section along the line IV-IV in FIG. 5. FIGS. 5 and 6 show a longitudinal section through the hardening grate system along the line VV in FIG. 4 and a horizontal section along the line VI-VI in FIG Fig. 5.
The dwell bunker for the press mix shown in FIG. 1 consists of five segments 1, 2, 3, 4, 5. The press mix is introduced from above (arrows M). The upper three segments 1, 2 and 3 are fastened by means of bracket brackets 6 to elastic pressure blocks 7 distributed over the circumference, which rest on stationary support parts 8 indicated schematically. Each of these three segments is connected to two vibrators 9, the vibrators of the various segments being arranged offset over the circumference and the segments performing vertical vibrations. In Fig. 1, only one vibrator 9 is shown for each segment for simplification. These segments are slightly widened conically downwards.
The lowest vibrator segment 3 is firmly connected to a discharge segment 4, which is slightly conical downwards and releases the press mixture in the direction of arrows a into a discharge nozzle 10, which is attached to the underside of the bunker floor or floor part 11. On the bottom part 11 there is a bottom segment 5 which surrounds the discharge segment 4 on the outside. In the discharge segment 4, a coaxial flow cone 12 is arranged coaxially therewith, which is anchored by radial web plates 13 on the discharge segment.
The floor segment 5 is attached to the edge of a shaft 15 by means of brackets 14. An endless conveyor belt 16 runs under the discharge nozzle 10 and guides the press mixture to a press feed device (arrows b). The conveyor belt runs in the direction indicated by arrows in FIG. 1.
To enable discharge, a scraper 17 is provided in the bottom segment, the shaft 18 of which is mounted in a bearing 19 in the discharge nozzle and in a bearing 20 in the interior of the drainage cone 12. The two bearings are supported by web plates 21 and 22, respectively. The drive of the scraper 17 is carried out by a shaft 23 set in rotation from the outside via two bevel gears 24 and 25, which are expediently protected against contamination by a shield plate 26. With the help of a control gear, the speed of the knife and thus the discharge rate can be varied as required. Discharging the material is practically impossible without a discharge knife.
The conveyor belt feeds the press mix to a loading device for the press task.
According to FIG. 2, this charging device has a screw conveyor 28 which is arranged on a driven shaft 27 and which is rotatably mounted in a screw trough 29.
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A screw trough is able to hold several, e.g. B. two press tasks to supply with material. The openings for the feed funnel are arranged one behind the other and at the end 29a of the trough there is an overflow 29b for the purpose of returning the excess which is then moved in the direction of the arrow
Materials in the cycle. For the sake of simplicity, only one feed hopper 30 is shown in FIG. 2, which adjoins the screw trough 29. The screw trough has a cutout 31 at this point, which is slightly larger than the circumference of the upper feed hopper, so that the funnel through a
Vibrator can be made to vibrate unchecked.
When the press mix falls through the gap next to the upper feed hopper, i.e. between the screw trough 29 and the feed hopper 30, this material is caught by baffles 32 and fed to the lower feed hopper 33, from where it is fed through the upper feed hopper material fed into the funnel is fed to an inlet connection 34, from which the mixture passes directly into the press. The upper feed hopper is rod-like with the inlet nozzle 34
Supports or webs 34 'are connected.
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mern 35. As a hardening grate or for the transport of the briquettes in the hardening grate plant is an endless one
Wire loop link belt 36 is provided, which is carried by rollers 37 and runs back in the lower part of the hardening grid.
Each of the chambers 35 is covered at the top by a hood 38; pipes 39a close to the hoods,
39b, 39c, 39d, which are connected in groups to upper header pipes 40, 40 '. Pipes 53, 54, 58, 59 are connected to the side walls 41 and are connected in groups to lateral header pipes 43, 44, 45, 46. The hardening grate housing is supported by frame feet 47 on the floor.
During the post-curing of the briquettes, a flue gas source, e.g. B. a rotary kiln in which
Magnesite is burned, hot flue gases are drawn off and fed through pipes 48 to an electrostatic precipitator 49, from which the gases are fed through a pipe 50 to a fan 51, which feeds them through a pipe 52 to the collecting pipe 43. The gases then flow through the tubes 53 from the side into the chambers 35 of the compartment 1, here they coat the briquettes from the bottom up and leave the chambers through the discharge pipes 39a, flow through the collecting pipe 40, the pipes 39b coat in the chambers 35 of the compartment II the briquettes from top to bottom and leave these chambers through the lateral tubes 54 to the collecting tube 44.
The gases now pass through a discharge line 55 to the fan 56, which presses the gases through a pipe 57 into the collecting pipe 45. From here the gases flow through the lateral tubes 58 into the chambers 35 of the compartment III, coat the briquettes from the bottom up, pull through the tubes 39c into the upper collecting tube 40 ', from here through the tubes 39d into the chambers 35 of compartment IV, brush the briquettes in these from top to bottom and flow through the lateral tubes 59 into the collecting tube 46. From this the gases are sucked off by a fan or exhaustor 61 via the exhaust line 60 and fed to a chimney 63 through the end exhaust line 62. Throttle valves 64 can be arranged in the tubes 53 in order to regulate the gas flow. Likewise, throttle flaps or valves can also be present in the other pipes, manifolds and lines.
The pressure conditions in the hardening grate system are expediently regulated so that there is a pressure of j: 0 mm water column compared to the atmosphere at its beginning and at its end. This ensures that the ingress of false air is avoided without special sealing measures. The setting can e.g. B. done so that on the suction side of the fan 51 (pipe 50) there is a pressure of - 200 mm of water, on the pressure side (pipe 52) about + 10 mm. As a result of the pressure drop up to the first chambers of the hardening grate system, the pressure there is then about 10 mm. The other prints can e.g.
B. in pipe 55 at - 80 mm, in pipe 57 at +30 mm, in pipe 60 at - 30 mm and in pipe 62 at + 10 mm water column, so that the pressure in the last chambers of the hardening grate is 10 mm again the atmosphere is.
The invention is not restricted to the embodiments described and can be modified in various ways.
The dwell bunker can have different numbers of segments, and the vibrators can be offset in different ways.
During the press feed, one or more feed hoppers can be connected to the screw trough.
The hardening grate system can have more than four compartments with more or less than five chambers each and the routing of the flue gases can be varied.